本發明涉及移印油墨領域,特別涉及一種ABS注塑件用移印油墨。
背景技術:
隨著科學技術和人們生活水平的提高,人們對手機、電腦等電子產品的外觀要求越來越高,為了美觀,這些電子的表面通常會印刷文字或者logo,一般的移印油墨都是以氯醋樹脂和熱塑性丙烯酸樹脂作為連接料,但是由于氯醋樹脂和丙烯酸樹脂的粘性很大,容易產生拉絲,因此不適用在移印中,容易出現粘連現象。
為解決上述技術問題,公開號為CN103382329A的專利公開了一種PVC環保移印油墨及其制備方法和應用,包括以下重量百分比的配方組分,聚酯改性熱塑性聚氨酯樹脂50~90%、填料0.1~1%、顏料4~40%、助劑0.1~1%、溶劑5~10%。該方案通過改變連接料制得了一種印刷良好且抗粘連性的油墨,但是由于其方案中刪除了氯醋樹脂和丙烯酸樹脂,導致該油墨在附著力以及耐酒精性能上略有欠缺,基于此,本發明人在不改變連接料的前提下,提供一種適用于ABS等注塑件的移印油墨。
技術實現要素:
本發明的第一個目的是提供一種具有耐酒精特性的ABS注塑件用移印油墨。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種ABS注塑件用移印油墨,所述油墨由以下組分組成,各組分以及各組分的質量份數為:三元氯醋樹脂乳液30~50份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液10~15份、有機顏料8~15份或者無機顏料30~40份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂1~5份、低分子丙烯酸樹脂1~5份、耐磨助劑1~2份、增塑劑1~2份、催干劑1~2份、流平劑1~2份。
通過采用上述技術方案,三元氯醋樹脂乳液能夠賦予油墨優良的耐醇類溶劑性能,還具有較好的耐水性、耐油性、耐酸性、耐堿性以及耐鹽性,對金屬或塑料底材有著非常優秀的附著力,還具有良好的柔韌性,可與許多增塑劑相容使用,三元氯醋樹脂作為連接料,可對部分顏料有良好的排列作用,提升顏料在體系中的分散性;熱塑性丙烯酸樹脂乳液同樣具有良好的柔韌性、熱塑性丙烯酸樹脂作為連接料,有助于顏料的分散,能夠提升油墨的光澤感,與三元氯醋樹脂連用,進一步提升了顏料的潤濕度;有機顏料或無機顏料的添加,前者色調鮮艷,著色力強,放干時間短,如偶氮系、酞青系顏料;后者耐光性、耐熱性、耐溶劑性、隱蔽力均較好,如鈦白、鎘紅、鉻綠、群青等,顏料以微粒態著色,并不溶解,還能給油墨以不同的顏色和色濃;通過丙烯酸改性三元氯醋樹脂的添加,可以提升熱塑性丙烯酸樹脂和三元氯醋樹脂的相容性,提升兩種連接料之間的交聯度,可以進一步提升的耐醇性,并且能夠使油墨成膜更加致密,提升其耐磨性;具有較低分子的丙烯酸樹脂使油墨具有一定的粘稠度和干燥性,好的潤濕性和耐高溫性能,用在該油墨中,和樹脂的相容性好,具有較好的流平效果,使油墨沒有表面缺陷,且不影響附著力,并具有防霉作用;耐磨助劑的添加可以減少體系在混合過程中提高潤滑性、減少摩擦、降低界面黏附性能,從而降低摩擦表面的摩擦損傷;增塑劑在油墨中能使墨層具有比較好的韌性,并使墨層與承印材料之間有比較好的粘合力,為增塑劑的分子滲入到連結料的長分子之間,起到一定的類似潤滑的作用,使連結料的長鏈的熱運動比較自由,使聚合物變得柔軟而富有彈性;催干劑能夠促進干燥,形成堅韌且附著力強的油墨底層和表層;流平劑它能促使油墨在干燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的涂膜;通過上述配方制得的油墨,可用于金屬和塑料件表面,具有高耐磨性、高耐醇性、耐堿性等特性。
作為優選,所述耐磨助劑為聚乙烯蠟乳液、聚丙烯蠟乳液、硅酮樹脂蠟乳液、碳氟樹脂蠟乳液的其中一種。
通過采用上述技術方案,上述蠟乳液用于油墨中,具有抗酸、抗堿、耐硬水、水溶性強、乳液穩定、不破乳、不結塊、保質期長、固含量高、分散性好,有很好的抗劃傷、防水、抗粘防污、耐磨、柔軟、表面潤滑的特點。
作為優選,所述增塑劑為鄰苯二甲酸二辛酯、偏苯三酸三酯、二甘醇二苯甲酸酯、乙酰檸檬酸三丁酯的其中一種與烷基吡啶烷酮復配而成。
通過采用上述技術方案,鄰苯二甲酸二辛酯是一種常用的塑化劑,能夠提升油墨的彈性,具有良好的耐久性;偏苯三酸三酯除了增塑效果之外,具有優良的高低溫性能,高溫蒸發小、結焦量低,與各種添加劑具有良好的相容性,能夠增強其抗霉變性;二甘醇二苯甲酸酯具有較好的耐寒性、抗靜電性和抗污染能力;乙酰檸檬酸三丁酯增塑效率高,揮發性小,熱穩定性好,具有耐油耐光的特性;烷基吡啶烷酮能夠使油墨在低溫下富有韌性,與上述物質復配,能夠進一步提升油墨的低溫韌性和加工溫度,提高其塑化率,大大降低其遷移率。
作為優選,所述三元氯醋樹脂乳液的固含量為25~30%,其重均分子量為40000~50000。
通過采用上述技術方案,固含量為25~30%,且重均分子量為40000~50000的三元氯醋樹脂乳液具有較好的顏料分散性和粘度,在該范圍內的三元氯醋樹脂乳液制備方便,穩定性好,流動性佳,其與熱塑性丙烯酸樹脂的交聯度非常好,可以提升油墨的耐磨性。
作為優選,所述熱塑性丙烯酸樹脂乳液的固含量為25~30%,其中熱塑性丙烯酸樹脂的重均分子量為80000~90000,其酸價≤1.0mgKOH/g。
通過采用上述技術方案,該種熱塑性丙烯酸樹脂乳液的穩定性好,硬度高,柔韌性好,還具有抗增塑劑遷移的特性,在塑膠上的附著力好。
作為優選,所述催干劑為環烷酸混合稀土、2-乙基己酸鉛、2-乙基己酸鋯的其中一種與環烷酸鈷復配而成。
通過采用上述技術方案,經復配后的催干劑催干效率好,能夠同時促進表面以及底層的干燥速度。
作為優選,所述流平劑為氟碳改性聚丙烯酰胺、氟改性丙烯酸酯、氟-聚醚改性聚硅氧烷的其中一種。
通過采用上述技術方案,上述流平劑能夠快速流平,并賦予極低的表面張力,解決油墨出現網眼、針孔等因流平不足而引起的問題。
作為優選,所述低分子丙烯酸樹脂的重均分子量為2500~3000。
通過采用上述技術方案,低分子丙烯酸樹脂吸附在顏料的表面,使凝聚的顏料表面易于濕潤,形成吸附層,使顏料表面的電荷增加,提高形成立體阻礙的顆粒間的排斥力,使體系均勻,懸浮性能增加,不容易出現沉淀,使整個體系物化性質的均一性提高。
本發明的第二個目的是提供一種ABS注塑件用移印油墨的制備工藝,通過工藝的改進提升油墨的分散性和潤濕性。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:
一種ABS注塑件用移印油墨的制備工藝,包括以下步驟:
(1)將三元氯醋樹脂乳液、熱塑性丙烯酸樹脂乳液、有機顏料或者無機顏料、丙烯酸改性三元氯醋樹脂、低分子丙烯酸樹脂、耐磨助劑、增塑劑、催干劑、流平劑,700~1500r/min攪拌30~40min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,700~900r/min攪拌2~3min,即得油墨產品。
通過采用上述技術方案,首先將原料分散,使連接料與顏料充分混勻,在助劑的作用下,提升分散性和潤濕性,具有較好的交聯度,使油墨成膜致密,有較好的耐磨性和耐醇性,經三輥機研磨至細度到達15μm以下,細度過大容易造成毀版、糊版、堆墨,也不利于油墨的清晰度,細度過小時,色彩則會過于暗淡,細度在15μm以下的油墨具有較好的干燥速度,印刷較為清晰。
作為優選,所述步驟(1)攪拌時的溫度控制在70~80℃。
通過采用上述技術方案,將攪拌溫度控制在70~80℃,溫度過高的狀態下,體系內部分低熔點有機物容易揮發,形成小分子揮發性有機物,影響油墨的使用,同時使人危害健康,將溫度控制在80℃以下,可以減少有機物揮發,將溫度控制在70℃以上,則可以提升攪拌的效果,提升攪拌的效率。
綜上所述,本發明具有以下有益效果:
三元氯醋樹脂乳液能夠賦予油墨優良的耐醇類溶劑性能,提升顏料在體系中的分散性;熱塑性丙烯酸樹脂乳液同樣具有良好的柔韌進一步有助于顏料的分散,能夠提升油墨的光澤感,通過丙烯酸改性三元氯醋樹脂的添加,可以提升兩種連接料之間的交聯度,可以進一步提升的耐醇性,并且能夠使油墨成膜更加致密,提升其耐磨性;耐磨助劑的添加可以減少體系在混合過程中提高潤滑性、減少摩擦、降低界面黏附性能,通過上述配方制得的油墨,可用于金屬和塑料件表面,附著力優良,具有高耐磨性、高耐醇性、耐堿性等特性。
具體實施方式
三元氯醋樹脂乳液由德國瓦克E15/45配成乳液而得,其中乳液固含量為25~30%。
熱塑性丙烯酸樹脂乳液由荷蘭捷利康丙烯酸樹脂B-805配成乳液而得,其中乳液固含量為25~30%。
低分子丙烯酸樹脂購于上海摩田化學有限公司,型號為SR30。
將乙烯蠟乳液作為耐磨助劑A;將聚丙烯蠟乳液作為耐磨助劑B;將硅酮樹脂蠟乳液作為耐磨助劑C;將碳氟樹脂蠟乳液作為耐磨助劑D。
將鄰苯二甲酸二辛酯與烷基吡啶烷酮按質量比2∶1復配制成增塑劑A;將偏苯三酸三酯與烷基吡啶烷酮按質量比2∶1復配制成增塑劑B;將二甘醇二苯甲酸酯與烷基吡啶烷酮按質量比2∶1復配制成增塑劑C;將乙酰檸檬酸三丁酯與烷基吡啶烷酮按質量比2∶1復配制成增塑劑D。
將環烷酸混合稀土與環烷酸鈷按質量比1∶1復配制成催干劑A;將2-乙基己酸鉛與環烷酸鈷按質量比1∶1復配制成催干劑B;將2-乙基己酸鋯與環烷酸鈷按質量比1∶1復配制成催干劑C。
將氟碳改性聚丙烯酰胺制成流平劑A;將氟改性丙烯酸酯制成流平劑B;將氟-聚醚改性聚硅氧烷制成流平劑C。
有機顏料選為聯苯胺黃、永久紅、酞菁藍、射光藍的其中一種;無機顏料選為鈦白。
實施例一
(1)將下列原料按質量份:三元氯醋樹脂乳液30份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液15份、聯苯胺黃8份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂5份、低分子丙烯酸樹脂1份、耐磨助劑A 1份、增塑劑A 1份、催干劑A 1份、流平劑A 1份,升溫至75℃,1000r/min攪拌40min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,700r/min攪拌2min,即得油墨產品。
實施例二
(1)將下列原料按質量份:三元氯醋樹脂乳液40份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液10份、永久紅10份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂2份、低分子丙烯酸樹脂4份、耐磨助劑B 1份、增塑劑B 1份、催干劑B 2份、流平劑B 1份,升溫至80℃,1500r/min攪拌30min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,900r/min攪拌2min,即得油墨產品。
實施例三
(1)將下列原料按質量份:三元氯醋樹脂乳液45份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液12份、酞菁藍12份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂3份、低分子丙烯酸樹脂3份、耐磨助劑C 1.5份、增塑劑C 1份、催干劑C 1.2份、流平劑C 2份,升溫至75℃,1400r/min攪拌30min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,800r/min攪拌2min,即得油墨產品。
實施例四
(1)將下列原料按質量份:三元氯醋樹脂乳液40份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液10份、射光藍15份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂3份、低分子丙烯酸樹脂2份、耐磨助劑D 1份、增塑劑D 2份、催干劑A 1份、流平劑B1份,升溫至80℃,1200r/min攪拌40min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,720r/min攪拌3min,即得油墨產品。
實施例五
(1)將下列原料按質量份:三元氯醋樹脂乳液45份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液10份、鈦白30份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂2份、低分子丙烯酸樹脂5份、耐磨助劑C 2份、增塑劑D 2份、催干劑A 2份、流平劑A 1份,升溫至80℃,1300r/min攪拌35min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,1250r/min攪拌2min,即得油墨產品。
實施例六
(1)將下列原料按質量份:三元氯醋樹脂乳液36份、熱塑性丙烯酸樹脂乳液12份、鈦白40份、丙烯酸改性三元氯醋樹脂2份、低分子丙烯酸樹脂5份、耐磨助劑A 2份、增塑劑D 1份、催干劑C 1份、流平劑C 1.5份,升溫至75℃,1350r/min攪拌35min;
(2)經三輥機研磨至細度到達15μm以下,900r/min攪拌2min,即得油墨產品。
按上述6組實施例制成6組油墨,并測試其性能。
(1)細度(μm):采用刮板細度儀按照GB/T13217.3-19測定油墨細度。
準備同一批次的塑料板,塑料板大小為50x50m,將其分為若干組,每組含7片,將6組油墨涂覆于對應組別的塑料板上,涂覆面積為30x30mm,進行以下測試;
(2)附著力測試:
Step1.用美工刀將涂覆區域分割成3x3mm的小格子;
Step2.將3M800測試膠帶緊粘在測試部分,蓋住整個測試區域;
Step3.等待5min后,與塑料板呈45°角撕下膠帶,重復3次;
Step4.檢查脫油面積,將脫油面積與實驗面積的比值作為測試結果,取平均值記錄。
(3)耐酒精測試:
Step1.以質量濃度98%工業乙醇浸潤白色棉布,將白色棉布包住500g荷重的砝碼;
Step2.將塑料片涂覆有油墨的一面朝向上固定在耐磨測試機上;
Step3.將砝碼抵在塑料片表面來回擦拭200次;
Step4.擦拭過程中,若出現掉油墨現象,立刻停止實驗,若未出現掉油墨現象,繼續擦拭,每加20次觀察是否出現掉墨現象,至出現掉墨現象,停止實驗,取平均數記錄;
Step5.將出現掉墨現象的塑料片放置于23℃,50%RH下,放置2h,觀察油墨相較于Step4是否出現掉色或裂紋,并記錄下出現掉色或裂紋的片數。
(4)鉛筆硬度測試:
Step1.將2H中華鉛筆的筆尖磨平,與塑料板呈45°斜角,500g荷重砝碼于反復推劃200次;
Step2.用橡皮擦去鉛筆痕跡后,觀察表面是否有劃痕,以其中片塑料片劃痕,并記錄下出現劃痕的片數。
(5)耐水煮測試:
Step1.將塑料片投入燒杯內,燒杯內水完全浸沒塑料片,水量為100mL,100℃水浴鍋中,水浴加熱0.5h;
Step2.取出后,放置于23℃,50%RH下自然冷卻;
Step3.觀察燒杯內水體是否變色;
Step4.將塑料片進行(1)附著力測試。
(6)耐酸性測試:
Step1.配置質量濃度為5%的硫酸,以5s/滴的速率在印刷面上點滴8h;
Step2.沖洗后,放置于23℃,50%RH下自然冷卻;
Step3.以未經過Step1的塑料片作為對照組,觀察是否褪色,記錄褪色數量;
Step4.將塑料片進行(1)附著力測試。
(7)耐堿性測試:
將耐酸性測試中質量濃度為5%的硫酸替換為質量濃度為5%的氫氧化鈉進行測試。
(8)耐鹽性測試:
將耐酸性測試中質量濃度為5%的硫酸替換為質量濃度為15%的氫氧化鈉進行測試。
測試結果見下表:
綜上,選擇實施例五作為最優實施例。
對比例一
對比例一為實施例五不添加丙烯酸改性三元氯醋樹脂所制得的油墨。
對比例二
對比例二為實施例五不添加低分子丙烯酸樹脂所制得的油墨。
對比例三
對比例三為實施例五不添加丙烯酸改性三元氯醋樹脂、低分子丙烯酸樹脂所制得的油墨。
對比例四
對比例四為實施例五不添加耐磨助劑所制得的油墨。
對比例五
對比例五為實施例五不添加流平劑所制得的油墨。
測試結果見下表:
綜上,該油墨在耐酸性、耐堿性和耐鹽性測試上的性能優異,通過對比例一、對比例二和對比例三的數據分析可知,由在體系中添加丙烯酸改性三元氯醋樹脂和低分子丙烯酸樹脂相較于僅僅添加其中一種,具有更好的耐酒精的性能,可以大幅度提升油墨的抗酒精效果,耐磨助劑的添加除了使油墨的耐磨性提升,還使該油墨還具有較好的附著力,不易出現脫墨現象。
本具體實施例僅僅是對本發明的解釋,其并不是對本發明的限制,本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改,但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。